除了一些實驗性繃帶外,大多數繃帶通常只是用于覆蓋傷口,而不是積極治愈傷口。然而,新的“活性粘合劑敷料”(AAD)繃帶并非如此,其在模仿胚胎皮膚的同時放棄了抗生素的使用。
在動物胚胎的發育過程中,胚胎在傷口愈合時皮膚不會留下疤痕。這是因為這些傷口周圍的皮膚細胞產生由稱為肌動蛋白的蛋白質制成的纖維。這些纖維收縮,從而通過將其邊緣拉在一起來愈合傷口,其不會產生疤痕組織。
哈佛大學與麥吉爾大學的研究人員合作,開始通過復制這個過程來研發全新的繃帶。得到的AAD由粘合劑藻酸鹽(藻類衍生的)水凝膠制成,其上已加入銀納米顆粒和稱為PNIPAm的熱響應聚合物。該聚合物不僅具有疏水性,而且還可以在約90oF(32oC)的溫度下收縮。
Fig. 1 Bioinspired design of AAD for promoting wound contraction.
當應用于傷口時,水凝膠與皮膚強烈結合。此外,人體熱量加熱PNIPAm,導致凝膠收縮。粘附的下層皮膚與其收縮,快速有效地使傷口愈合。同時,大多數可能引起感染的細菌被銀納米粒子殺死。
Fig. 2 Mechanical and antibacterial properties of AAD.
Fig. 3 Thermoresponsiveness of AAD and in vitro contraction on skin.
通過改變凝膠中PNIPAm的量,可以調節它將皮膚拉到一起的程度。這種控制可以派上用場,因為肘關節等關節上的皮膚需要在愈合時保持更大的伸縮性和柔韌性,而不是身體較平坦的部位。
在實驗室測試中,研究人員發現AAD粘附在豬皮上的力量是創可貼的10倍。它還使小鼠的傷口面積減少了約45%,而對照組未經治療的傷口在同一時期幾乎沒有減少。此外,它比其他測試的實驗性愈合水凝膠能更快地使傷口愈合,并且它不產生炎癥或免疫反應。
Fig. 4 In vivo wound healing with application of AAD.
“我們正在通過研究繼續這項研究,以更多地了解AAD所施加的機械提示如何影響傷口愈合的生物學過程,以及AAD如何在不同溫度范圍內發揮作用,因為體溫在不同位置會有所不同,”該項目的首席科學家、哈佛大學的Benjamin Freedman博士說道!拔覀兿MM行額外的臨床前研究,以證明AAD作為醫療產品的潛力,然后努力實現商業化。”
關于這項研究的論文最近發表在《科學進展》(Science Advances)雜志上。
論文鏈接:https://advances.sciencemag.org/content/5/7/eaaw3963
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